<!DOCTYPE html><html lang="zh-CN" data-theme="light"><head><meta charset="UTF-8"><meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0, maximum-scale=1.0"><title>每日一面--HashMap原理 | Celts</title><meta name="author" content="PaulGeorge"><meta name="copyright" content="PaulGeorge"><meta name="format-detection" content="telephone=no"><meta name="theme-color" content="#ffffff"><meta name="description" content="每天一篇 Java 小知识  本篇着重介绍一下 HashMap：  写在前面众所周知，HashMap 是一个用于存储 Key-Value 键值对的集合，每一个键值对也叫做 Entry。这些个键值对（Entry）分散存储在一个数组当中，这个数组就是 HashMap 的主干。 画个重点： Hash的公式 —&gt;  index &#x3D; HashCode（Key） &amp; （Length - 1）">
<meta property="og:type" content="article">
<meta property="og:title" content="每日一面--HashMap原理">
<meta property="og:url" content="https://curry3035.gitee.io/posts/10592/index.html">
<meta property="og:site_name" content="Celts">
<meta property="og:description" content="每天一篇 Java 小知识  本篇着重介绍一下 HashMap：  写在前面众所周知，HashMap 是一个用于存储 Key-Value 键值对的集合，每一个键值对也叫做 Entry。这些个键值对（Entry）分散存储在一个数组当中，这个数组就是 HashMap 的主干。 画个重点： Hash的公式 —&gt;  index &#x3D; HashCode（Key） &amp; （Length - 1）">
<meta property="og:locale" content="zh_CN">
<meta property="og:image" content="https://curry3035.gitee.io/img/avatar.jpg">
<meta property="article:published_time" content="2021-06-12T13:58:58.000Z">
<meta property="article:modified_time" content="2022-05-26T18:17:00.213Z">
<meta property="article:author" content="PaulGeorge">
<meta property="article:tag" content="进阶">
<meta property="article:tag" content="HashMap">
<meta name="twitter:card" content="summary">
<meta name="twitter:image" content="https://curry3035.gitee.io/img/avatar.jpg"><link rel="shortcut icon" href="/img/ic.ico"><link rel="canonical" href="https://curry3035.gitee.io/posts/10592/index.html"><link rel="preconnect" href="//cdn.jsdelivr.net"/><link rel="preconnect" href="//busuanzi.ibruce.info"/><link rel="stylesheet" href="/css/index.css"><link rel="stylesheet" href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/@fortawesome/fontawesome-free/css/all.min.css" media="print" onload="this.media='all'"><link rel="stylesheet" href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/node-snackbar/dist/snackbar.min.css" media="print" onload="this.media='all'"><link rel="stylesheet" href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/@fancyapps/ui/dist/fancybox.min.css" media="print" onload="this.media='all'"><script>const GLOBAL_CONFIG = { 
  root: '/',
  algolia: undefined,
  localSearch: {"path":"/search.xml","preload":false,"languages":{"hits_empty":"找不到您查询的内容：${query}"}},
  translate: undefined,
  noticeOutdate: undefined,
  highlight: {"plugin":"highlighjs","highlightCopy":true,"highlightLang":false,"highlightHeightLimit":false},
  copy: {
    success: '复制成功',
    error: '复制错误',
    noSupport: '浏览器不支持'
  },
  relativeDate: {
    homepage: true,
    post: true
  },
  runtime: '天',
  date_suffix: {
    just: '刚刚',
    min: '分钟前',
    hour: '小时前',
    day: '天前',
    month: '个月前'
  },
  copyright: {"limitCount":50,"languages":{"author":"作者: PaulGeorge","link":"链接: ","source":"来源: Celts","info":"著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。"}},
  lightbox: 'fancybox',
  Snackbar: {"chs_to_cht":"你已切换为繁体","cht_to_chs":"你已切换为简体","day_to_night":"你已切换为深色模式","night_to_day":"你已切换为浅色模式","bgLight":"#49b1f5","bgDark":"#1f1f1f","position":"top-right"},
  source: {
    justifiedGallery: {
      js: 'https://cdn.jsdelivr.net/npm/flickr-justified-gallery/dist/fjGallery.min.js',
      css: 'https://cdn.jsdelivr.net/npm/flickr-justified-gallery/dist/fjGallery.min.css'
    }
  },
  isPhotoFigcaption: false,
  islazyload: false,
  isAnchor: false,
  percent: {
    toc: true,
    rightside: false,
  }
}</script><script id="config-diff">var GLOBAL_CONFIG_SITE = {
  title: '每日一面--HashMap原理',
  isPost: true,
  isHome: false,
  isHighlightShrink: false,
  isToc: true,
  postUpdate: '2022-05-27 02:17:00'
}</script><noscript><style type="text/css">
  #nav {
    opacity: 1
  }
  .justified-gallery img {
    opacity: 1
  }

  #recent-posts time,
  #post-meta time {
    display: inline !important
  }
</style></noscript><script>(win=>{
    win.saveToLocal = {
      set: function setWithExpiry(key, value, ttl) {
        if (ttl === 0) return
        const now = new Date()
        const expiryDay = ttl * 86400000
        const item = {
          value: value,
          expiry: now.getTime() + expiryDay,
        }
        localStorage.setItem(key, JSON.stringify(item))
      },

      get: function getWithExpiry(key) {
        const itemStr = localStorage.getItem(key)

        if (!itemStr) {
          return undefined
        }
        const item = JSON.parse(itemStr)
        const now = new Date()

        if (now.getTime() > item.expiry) {
          localStorage.removeItem(key)
          return undefined
        }
        return item.value
      }
    }
  
    win.getScript = url => new Promise((resolve, reject) => {
      const script = document.createElement('script')
      script.src = url
      script.async = true
      script.onerror = reject
      script.onload = script.onreadystatechange = function() {
        const loadState = this.readyState
        if (loadState && loadState !== 'loaded' && loadState !== 'complete') return
        script.onload = script.onreadystatechange = null
        resolve()
      }
      document.head.appendChild(script)
    })
  
    win.getCSS = (url,id = false) => new Promise((resolve, reject) => {
      const link = document.createElement('link')
      link.rel = 'stylesheet'
      link.href = url
      if (id) link.id = id
      link.onerror = reject
      link.onload = link.onreadystatechange = function() {
        const loadState = this.readyState
        if (loadState && loadState !== 'loaded' && loadState !== 'complete') return
        link.onload = link.onreadystatechange = null
        resolve()
      }
      document.head.appendChild(link)
    })
  
      win.activateDarkMode = function () {
        document.documentElement.setAttribute('data-theme', 'dark')
        if (document.querySelector('meta[name="theme-color"]') !== null) {
          document.querySelector('meta[name="theme-color"]').setAttribute('content', '#0d0d0d')
        }
      }
      win.activateLightMode = function () {
        document.documentElement.setAttribute('data-theme', 'light')
        if (document.querySelector('meta[name="theme-color"]') !== null) {
          document.querySelector('meta[name="theme-color"]').setAttribute('content', '#ffffff')
        }
      }
      const t = saveToLocal.get('theme')
    
          if (t === 'dark') activateDarkMode()
          else if (t === 'light') activateLightMode()
        
      const asideStatus = saveToLocal.get('aside-status')
      if (asideStatus !== undefined) {
        if (asideStatus === 'hide') {
          document.documentElement.classList.add('hide-aside')
        } else {
          document.documentElement.classList.remove('hide-aside')
        }
      }
    
    const detectApple = () => {
      if(/iPad|iPhone|iPod|Macintosh/.test(navigator.userAgent)){
        document.documentElement.classList.add('apple')
      }
    }
    detectApple()
    })(window)</script><link rel="stylesheet" href="/css/background.css"><link rel="stylesheet" href="/css/my.css"><meta name="generator" content="Hexo 5.4.2"></head><body><div id="web_bg"></div><div id="sidebar"><div id="menu-mask"></div><div id="sidebar-menus"><div class="avatar-img is-center"><img src="/img/avatar.jpg" onerror="onerror=null;src='/img/friend_404.gif'" alt="avatar"/></div><div class="sidebar-site-data site-data is-center"><a href="/archives/"><div class="headline">文章</div><div class="length-num">97</div></a><a href="/tags/"><div class="headline">标签</div><div class="length-num">64</div></a><a href="/categories/"><div class="headline">分类</div><div class="length-num">25</div></a></div><hr/><div class="menus_items"><div class="menus_item"><a class="site-page" href="/"><i class="fa-fw fas fa-home"></i><span> 主页</span></a></div><div class="menus_item"><a class="site-page" href="/categories/"><i class="fa-fw fa fa-archive"></i><span> 分类</span></a></div><div class="menus_item"><a class="site-page" href="/tags/"><i class="fa-fw fa fa-tags"></i><span> 标签</span></a></div><div class="menus_item"><a class="site-page" href="/archives/"><i class="fa-fw fa fa-folder-open"></i><span> 归档</span></a></div><div class="menus_item"><a class="site-page" href="/photos/"><i class="fa-fw fa fa-camera-retro"></i><span> 图库</span></a></div><div class="menus_item"><a class="site-page" href="/about/"><i class="fa-fw fas fa-heart"></i><span> 关于</span></a></div></div></div></div><div class="post" id="body-wrap"><header class="post-bg" id="page-header" style="background-image: url('https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@img/mig2023/background05.jpg')"><nav id="nav"><span id="blog-info"><a href="/" title="Celts"><span class="site-name">Celts</span></a></span><div id="menus"><div id="search-button"><a class="site-page social-icon search" href="javascript:void(0);"><i class="fas fa-search fa-fw"></i><span> 搜索</span></a></div><div class="menus_items"><div class="menus_item"><a class="site-page" href="/"><i class="fa-fw fas fa-home"></i><span> 主页</span></a></div><div class="menus_item"><a class="site-page" href="/categories/"><i class="fa-fw fa fa-archive"></i><span> 分类</span></a></div><div class="menus_item"><a class="site-page" href="/tags/"><i class="fa-fw fa fa-tags"></i><span> 标签</span></a></div><div class="menus_item"><a class="site-page" href="/archives/"><i class="fa-fw fa fa-folder-open"></i><span> 归档</span></a></div><div class="menus_item"><a class="site-page" href="/photos/"><i class="fa-fw fa fa-camera-retro"></i><span> 图库</span></a></div><div class="menus_item"><a class="site-page" href="/about/"><i class="fa-fw fas fa-heart"></i><span> 关于</span></a></div></div><div id="toggle-menu"><a class="site-page" href="javascript:void(0);"><i class="fas fa-bars fa-fw"></i></a></div></div></nav><div id="post-info"><h1 class="post-title">每日一面--HashMap原理</h1><div id="post-meta"><div class="meta-firstline"><span class="post-meta-date"><i class="far fa-calendar-alt fa-fw post-meta-icon"></i><span class="post-meta-label">发表于</span><time class="post-meta-date-created" datetime="2021-06-12T13:58:58.000Z" title="发表于 2021-06-12 21:58:58">2021-06-12</time><span class="post-meta-separator">|</span><i class="fas fa-history fa-fw post-meta-icon"></i><span class="post-meta-label">更新于</span><time class="post-meta-date-updated" datetime="2022-05-26T18:17:00.213Z" title="更新于 2022-05-27 02:17:00">2022-05-27</time></span><span class="post-meta-categories"><span class="post-meta-separator">|</span><i class="fas fa-inbox fa-fw post-meta-icon"></i><a class="post-meta-categories" href="/categories/%E9%9D%A2%E8%AF%95%E7%AF%87/">面试篇</a></span></div><div class="meta-secondline"><span class="post-meta-separator">|</span><span class="post-meta-wordcount"><i class="far fa-file-word fa-fw post-meta-icon"></i><span class="post-meta-label">字数总计:</span><span class="word-count">2.3k</span><span class="post-meta-separator">|</span><i class="far fa-clock fa-fw post-meta-icon"></i><span class="post-meta-label">阅读时长:</span><span>7分钟</span></span><span class="post-meta-separator">|</span><span class="post-meta-pv-cv" id="" data-flag-title="每日一面--HashMap原理"><i class="far fa-eye fa-fw post-meta-icon"></i><span class="post-meta-label">阅读量:</span><span id="busuanzi_value_page_pv"><i class="fa-solid fa-spinner fa-spin"></i></span></span></div></div></div></header><main class="layout" id="content-inner"><div id="post"><article class="post-content" id="article-container"><blockquote>
<p>每天一篇 Java 小知识</p>
</blockquote>
<p><strong>本篇着重介绍一下 HashMap：</strong></p>
<hr>
<h3 id="写在前面"><a href="#写在前面" class="headerlink" title="写在前面"></a>写在前面</h3><p>众所周知，HashMap 是一个用于存储 <strong>Key-Value</strong> 键值对的集合，每一个键值对也叫做 <strong>Entry</strong>。这些个键值对（Entry）分散存储在一个数组当中，这个数组就是 HashMap 的主干。</p>
<p><strong>画个重点：</strong></p>
<p><font color=#008000><strong>Hash的公式 —&gt;  index = HashCode（Key） &amp; （Length - 1）</strong></font></p>
<p><strong>HashMap 的数据结构两种：数组 + 链表</strong></p>
<ul>
<li>数组：查询速度快，可以根据索引查询；但插入和删除比较困难；</li>
<li>链表：查询速度慢，需要遍历整个链表，但插入和删除操作比较容易;</li>
<li>HashMap 是数组和链表组成的，数据结构中又叫“链表散列”;</li>
</ul>
<span id="more"></span>



<h3 id="HashMap特点"><a href="#HashMap特点" class="headerlink" title="HashMap特点"></a>HashMap特点</h3><ol>
<li>快速存储 ：比如当我们对 hashmap 进行 get 和 put 的时候速度非常快</li>
<li>快速查找（时间复杂度o(1)）当我们通过key去get一个 value 的时候时间复杂度非常的低，<strong>效率非常高</strong></li>
<li>可伸缩：(1) 数组扩容，边长；(2) 单线列表如果长度超过 <strong>8</strong> 的话会变成红黑树</li>
</ol>
<h3 id="HashMap的扩容原理"><a href="#HashMap的扩容原理" class="headerlink" title="HashMap的扩容原理"></a>HashMap的扩容原理</h3><p>HashMap 数组每一个元素的初始值都是 Null；</p>
<p>对于 HashMap，我们最常使用的是两个方法：<strong>Get</strong> 和 <strong>Put</strong> （获取和添加）</p>
<p><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/image-20210614000934162.png"></p>
<h4 id="1-Put方法的原理"><a href="#1-Put方法的原理" class="headerlink" title="1.Put方法的原理"></a>1.Put方法的原理</h4><p>调用 Put 方法的时候发生了什么呢？</p>
<p>比如调用 hashMap.put(“apple”, 0) ，插入一个 Key 为 “apple” 的元素。这时候我们需要利用一个哈希函数来确定Entry的插入位置（index）：</p>
<p><strong>index = Hash（“apple”）</strong></p>
<p>假定最后计算出的index是2，那么结果如下：</p>
<p><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/%E7%81%AB%E7%8B%90%E6%88%AA%E5%9B%BE_2021-06-13T18-10-29.609Z.png"></p>
<p>但是，因为 HashMap 的长度是有限的，当插入的 Entry 越来越多时，再完美的 Hash 函数也难免会出现 <strong>index冲突</strong>的情况。比如下面这样：</p>
<p><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/%E7%81%AB%E7%8B%90%E6%88%AA%E5%9B%BE_2021-06-13T17-26-02.319Z.png"></p>
<p>HashMap数组的每一个元素不止是一个 <strong>Entry 对象</strong>，也是一个链表的<strong>头节点</strong>。每一个Entry对象通过 <strong>Next指针</strong>指向它的下一个 <strong>Entry节点</strong>。当新来的 Entry 映射到冲突的数组位置时，只需要插入到对应的链表即可：</p>
<p><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/%E7%81%AB%E7%8B%90%E6%88%AA%E5%9B%BE_2021-06-13T17-26-37.073Z.png"></p>
<blockquote>
<p>当前采用的是 jdk 7 默认方法，也就是头插法</p>
</blockquote>
<h4 id="2-Get方法的原理"><a href="#2-Get方法的原理" class="headerlink" title="2.Get方法的原理"></a>2.Get方法的原理</h4><p><font color=#008000>使用Get方法根据Key来查找Value的时候，发生了什么呢？</font></p>
<p>首先会把输入的 Key 做一次 Hash 映射，得到对应的 index：</p>
<p><strong>index = Hash（“apple”）</strong>  <strong>=&gt;</strong>   <strong>index = 2</strong></p>
<p>由于刚才所说的 Hash 冲突，同一个位置有可能匹配到多个 Entry，这时候就需要顺着对应链表的头节点，一个一个向下来查找。假设我们要查找的 Key 是 <strong>“apple”</strong>：</p>
<p><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/%E7%81%AB%E7%8B%90%E6%88%AA%E5%9B%BE_2021-06-13T18-02-40.117Z.png"></p>
<ul>
<li>第一步，我们查看的是头节点 Entry6，<strong>Entry6</strong> 的 Key 是 <strong>banana</strong>，显然不是我们要找的结果。</li>
<li>第二步，我们查看的是 Next 节点 Entry1，<strong>Entry1</strong> 的 Key 是 <strong>apple</strong>，正是我们要找的结果。</li>
</ul>
<blockquote>
<p>之所以把 Entry6 放在头节点，是因为 HashMap 的发明者认为，<strong>后插入的 Entry 被查找的可能性更大</strong>。</p>
</blockquote>
<hr>
<h4 id="HashMap-尾插法"><a href="#HashMap-尾插法" class="headerlink" title="HashMap 尾插法"></a>HashMap 尾插法</h4><p>上面提到过 hashmap 添加采用的是 jdk 7 默认方法（头插法），那一定时有原因的呀！</p>
<p>当来到 jdk 8 的时候改成尾插法了，why？</p>
<p><font color=#008000>来看看Node的源码</font></p>
<p>每一个节点都会保存自身的 <strong>hash</strong>、<strong>key</strong>、<strong>value</strong> 以及下个<strong>Next</strong>（节点）</p>
<img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/carbon_node6-14.png" style="zoom: 50%;" />



<p><strong>java8之前是头插法</strong>，就是说新来的值会取代原有的值，原有的值就顺推到链表中去，就像上面的例子一样，因为写这个代码的作者认为后来的值被查找的可能性更大一点，提升查找的效率。</p>
<p>但是，<strong>在java8之后，都是所用尾部插入了。</strong></p>
<p><font color=#008000>为啥改为尾部插入呢？</font></p>
<p>答：数组容量是有限的，数据多次插入的，到达一定的数量就会进行扩容，也就是resize。</p>
<p><font color=#008000>什么时候resize呢？</font></p>
<p>答：</p>
<ol>
<li>有两个因素：</li>
</ol>
<ul>
<li>Capacity：HashMap当前长度 【list.length()】</li>
<li>LoadFactor：负载因子，默认值0.75f 【3/4】</li>
</ul>
<blockquote>
<p>比如当前的容量大小为100，当你存进第76个的时候，判断发现需要进行resize了，那就进行扩容</p>
</blockquote>
<ol start="2">
<li>分为两步：</li>
</ol>
<ul>
<li>扩容：创建一个新的 Entry 空数组，长度是原数组的 2 倍。</li>
<li>ReHash：遍历原 Entry 数组，把所有的Entry重新 Hash 到新数组。</li>
</ul>
<p><font color=#008000>为什么不直接复制过去？</font></p>
<p>答：是因为长度扩大以后，Hash的规则也随之改变。</p>
<p>（原来长度（Length）是 8 你位运算出来的值是 2 ，新的长度是 16 你位运算出来的值明显不一样了）</p>
<blockquote>
<p>Hash的公式 —&gt;  index = HashCode（Key） &amp; （Length - 1）</p>
</blockquote>
<p>扩容前：</p>
<p><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/%E7%81%AB%E7%8B%90%E6%88%AA%E5%9B%BE_2021-06-13T18-29-38.438Z.png"></p>
<p>扩容后： </p>
<p><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/%E7%81%AB%E7%8B%90%E6%88%AA%E5%9B%BE_2021-06-13T18-30-05.405Z.png"></p>
<p>现在我们要在容量为2的容器里面<strong>用不同线程</strong>插入 A，B，C</p>
<p>我们可以看到链表的指向 A =&gt; B =&gt; C</p>
<p><strong>Tip：A的下一个指针是指向B的</strong></p>
<img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/%E7%81%AB%E7%8B%90%E6%88%AA%E5%9B%BE_2021-06-13T18-41-18.300Z.png" style="zoom:80%;" />

<p>因为resize的赋值方式，也就是使用了<strong>单链表的头插入方式，同一位置上新元素总会被放在链表的头部位置</strong>，在旧数组中同一条Entry链上的元素，通过重新计算索引位置后，有可能被放到了新数组的不同位置上。</p>
<p>所以：可能会出现 B 的下一个指针指向了 A</p>
<img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/%E7%81%AB%E7%8B%90%E6%88%AA%E5%9B%BE_2021-06-13T18-47-33.913Z.png" style="zoom:80%;" />

<p>一旦几个线程都调整完成，就可能出现<strong>环形链表</strong>！</p>
<img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/%E7%81%AB%E7%8B%90%E6%88%AA%E5%9B%BE_2021-06-13T18-49-53.769Z.png" style="zoom:80%;" />

<p>这个时候去取值,会出现 <strong>Infinite Loop</strong></p>
<hr>
<p>来到 jdk 8 链表有红黑树代码已经多了很多if else的逻辑判断了，红黑树的引入巧妙的将原本 O(n) 的时间复杂度降低到了 O(logn)。</p>
<p>好处：如果<strong>使用尾插</strong>，在扩容时会保持链表元素原本的顺序，就不会出现链表成环的问题了。</p>
<p>就是说原本是 A =&gt; B ，在扩容后那个链表还是 A =&gt; B </p>
<img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/%E7%81%AB%E7%8B%90%E6%88%AA%E5%9B%BE_2021-06-13T19-42-46.501Z.png" style="zoom: 80%;" />

<hr>
<h4 id="解决哈希冲突的三种方法"><a href="#解决哈希冲突的三种方法" class="headerlink" title="解决哈希冲突的三种方法"></a>解决哈希冲突的三种方法</h4><ul>
<li>拉链法【将所有哈希地址相同的记录都链接在同一链表中】（√）</li>
<li>开放地址法【哈希冲突时，去寻找一个新的空闲的哈希地址】</li>
<li>再散列法【同时构造多个不同的哈希函数，等发生哈希冲突时就使用第 2 个、第 3 个……等其他的哈希函数计算地址，直到不发生冲突为止】</li>
</ul>
<hr>
<h4 id="HashMap-为什么扩容为2的整数次幂"><a href="#HashMap-为什么扩容为2的整数次幂" class="headerlink" title="HashMap 为什么扩容为2的整数次幂"></a>HashMap 为什么扩容为2的整数次幂</h4><h5 id="二进制算法"><a href="#二进制算法" class="headerlink" title="二进制算法"></a>二进制算法</h5><ul>
<li>二进制的【或】运算【|】：遇 1 得 1</li>
</ul>
<p>运算规则：0|0=0； 0|1=1； 1|0=1； 1|1=1；</p>
<ul>
<li>二进制的【与】运算【&amp;】：遇 0 得 0</li>
</ul>
<p>运算规则：0&amp;0=0; 0&amp;1=0; 1&amp;0=0; 1&amp;1=1;</p>
<ul>
<li>二进制的【非】运算【~】：各位取反</li>
</ul>
<p>运算规则：~1=0； ~0=1；</p>
<ul>
<li>二进制的【异或】运算【^】：相同为 0 ，不同为 1</li>
</ul>
<p>运算规则：0^0=0； 0^1=1； 1^0=1； 1^1=0；</p>
<h5 id="回到问题"><a href="#回到问题" class="headerlink" title="回到问题"></a><font color=#008000>回到问题</font></h5><p>答案：</p>
<ol>
<li>加快哈希计算速度</li>
<li>减少哈希冲突</li>
</ol>
<h5 id="为什么可以加快计算？"><a href="#为什么可以加快计算？" class="headerlink" title="为什么可以加快计算？"></a>为什么可以加快计算？</h5><p><font color=#008000><strong>Hash的公式 —&gt;  index = HashCode（Key） &amp; （Length - 1）</strong></font></p>
<p>但是 % 计算比 &amp; 慢很多！</p>
<h5 id="为什么可以减少冲突？"><a href="#为什么可以减少冲突？" class="headerlink" title="为什么可以减少冲突？"></a><font color=#008000>为什么可以减少冲突？</font></h5><p><strong>先说明：2进制中偶数的最后一位一定为 0；奇数的最后一位一定为 1</strong></p>
<p>假设现在数组的长度 length 可能是偶数也可能是奇数；</p>
<p>length 为偶数时：length-1 为奇数，hash &amp;(length-1) 的最后一位可能为 0，也可能为 1（这取决于 h 的值），<strong>这样便可以保证散列的均匀性</strong>。</p>
<p>length 为奇数时：length-1 为偶数，hash &amp;(length-1) 的最后一位必为 0，即只能为偶数！这样任何 hash 值都只会被散列到数组的<strong>偶数下标位置</strong>上，这便<strong>浪费了近一半的空间</strong>！</p>
<p>因此，length 取 2 的整数次幂，是为了使不同 hash 值发生碰撞的概率较小，这样就能使元素在哈希表中<font color=#008000>均匀地散列</font>。</p>
<h4 id="总结"><a href="#总结" class="headerlink" title="总结"></a>总结</h4><ul>
<li><p>Java 7 在多线程操作 HashMap 时可能引起死循环，原因是扩容转移后前后链表顺序倒置，在转移过程中修改了原来链表中节点的引用关系。</p>
</li>
<li><p>Java 8 在同样的前提下并不会引起死循环，原因是扩容转移后前后链表顺序不变，保持之前节点的引用关系。</p>
</li>
</ul>
<p>即使如此 Java 8 也是不建议把 HashMap 用在多线程中。</p>
<p>因为无法保证上一秒 put 的值，下一秒 get 的时候还是原值，所以线程安全还是无法保证。</p>
<hr>
<h4 id="提问"><a href="#提问" class="headerlink" title="提问"></a>提问</h4><p><font color=#008000>HashMap的默认初始化长度是多少？</font></p>
<p><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/image-20210614031720500.png"></p>
<p>走，源码中找答案去</p>
<p><img src="https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@master/img/all/image-20210614031914998.png"></p>
<p><strong>在 JDK1.8 的 236 行有 1&lt;&lt;4 就是 16</strong> （逻辑左移 4 位）</p>
<p>现在回过头来再看一下，重写 equals 方法的时候需要重写 hashCode 方法</p>
<ul>
<li>如果两个对象的 hash 值相同，那么这两个对象并不一定是相同；</li>
<li>如果两个对象的相同，那么这两个对象的 hash 值一定是相同；</li>
</ul>
<p><font color=#008000>HashMap 与 HashTable 的区别？</font></p>
<ol>
<li>HashMap 线程不安全，HashTable 线程安全。</li>
<li>HashMap 是允许 key 和 value 为 null 值的，用 containsValue 和 containsKey 方法判断是否包含对应键值对；HashTable 键值对都不能为空，否则包空指针异常。</li>
</ol>
</article><div class="post-copyright"><div class="post-copyright__author"><span class="post-copyright-meta">文章作者: </span><span class="post-copyright-info"><a href="https://curry3035.gitee.io">PaulGeorge</a></span></div><div class="post-copyright__type"><span class="post-copyright-meta">文章链接: </span><span class="post-copyright-info"><a href="https://curry3035.gitee.io/posts/10592/">https://curry3035.gitee.io/posts/10592/</a></span></div><div class="post-copyright__notice"><span class="post-copyright-meta">版权声明: </span><span class="post-copyright-info">本博客所有文章除特别声明外，均采用 <a href="https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/" target="_blank">CC BY-NC-SA 4.0</a> 许可协议。转载请注明来自 <a href="https://curry3035.gitee.io" target="_blank">Celts</a>！</span></div></div><div class="tag_share"><div class="post-meta__tag-list"><a class="post-meta__tags" href="/tags/%E8%BF%9B%E9%98%B6/">进阶</a><a class="post-meta__tags" href="/tags/HashMap/">HashMap</a></div><div class="post_share"><div class="social-share" data-image="/img/avatar.jpg" data-sites="facebook,twitter,wechat,weibo,qq"></div><link rel="stylesheet" href="https://cdn.jsdelivr.net/npm/butterfly-extsrc/sharejs/dist/css/share.min.css" media="print" onload="this.media='all'"><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/butterfly-extsrc/sharejs/dist/js/social-share.min.js" defer></script></div></div><nav class="pagination-post" id="pagination"><div class="prev-post pull-left"><a href="/posts/9706/" title="排序总结（Sort Algorithm）"><div class="cover" style="background: var(--default-bg-color)"></div><div class="pagination-info"><div class="label">上一篇</div><div class="prev_info">排序总结（Sort Algorithm）</div></div></a></div><div class="next-post pull-right"><a href="/posts/55604/" title="每日一练--桶排序（Bucket Sort）"><div class="cover" style="background: var(--default-bg-color)"></div><div class="pagination-info"><div class="label">下一篇</div><div class="next_info">每日一练--桶排序（Bucket Sort）</div></div></a></div></nav><div class="relatedPosts"><div class="headline"><i class="fas fa-thumbs-up fa-fw"></i><span>相关推荐</span></div><div class="relatedPosts-list"><div><a href="/posts/3472/" title="每日一面--HashMap红黑树"><div class="cover" style="background: var(--default-bg-color)"></div><div class="content is-center"><div class="date"><i class="far fa-calendar-alt fa-fw"></i> 2021-06-13</div><div class="title">每日一面--HashMap红黑树</div></div></a></div><div><a href="/posts/55119/" title="每日一面--Files工具类"><div class="cover" style="background: var(--default-bg-color)"></div><div class="content is-center"><div class="date"><i class="far fa-calendar-alt fa-fw"></i> 2023-01-01</div><div class="title">每日一面--Files工具类</div></div></a></div><div><a href="/posts/34600/" title="面试一下--JUC入门"><div class="cover" style="background: var(--default-bg-color)"></div><div class="content is-center"><div class="date"><i class="far fa-calendar-alt fa-fw"></i> 2022-09-10</div><div class="title">面试一下--JUC入门</div></div></a></div><div><a href="/posts/11315/" title="实践一下--Spring Security"><div class="cover" style="background: var(--default-bg-color)"></div><div class="content is-center"><div class="date"><i class="far fa-calendar-alt fa-fw"></i> 2022-06-01</div><div class="title">实践一下--Spring Security</div></div></a></div><div><a href="/posts/40042/" title="每日一面--反射"><div class="cover" style="background: var(--default-bg-color)"></div><div class="content is-center"><div class="date"><i class="far fa-calendar-alt fa-fw"></i> 2022-05-01</div><div class="title">每日一面--反射</div></div></a></div><div><a href="/posts/56511/" title="实践一下--MySQL 优化"><div class="cover" style="background: var(--default-bg-color)"></div><div class="content is-center"><div class="date"><i class="far fa-calendar-alt fa-fw"></i> 2022-01-04</div><div class="title">实践一下--MySQL 优化</div></div></a></div></div></div></div><div class="aside-content" id="aside-content"><div class="card-widget card-info"><div class="is-center"><div class="avatar-img"><img src="/img/avatar.jpg" onerror="this.onerror=null;this.src='/img/friend_404.gif'" alt="avatar"/></div><div class="author-info__name">PaulGeorge</div><div class="author-info__description">很多事情就像是旅行一样，当你决定要出发的时候，最困难的那部分其实就已经完成了</div></div><div class="card-info-data site-data is-center"><a href="/archives/"><div class="headline">文章</div><div class="length-num">97</div></a><a href="/tags/"><div class="headline">标签</div><div class="length-num">64</div></a><a href="/categories/"><div class="headline">分类</div><div class="length-num">25</div></a></div><a id="card-info-btn" target="_blank" rel="noopener" href="https://github.com/PaulGeorge123"><i class="fab fa-github"></i><span>GitHub URL</span></a><div class="card-info-social-icons is-center"><a class="social-icon" href="https://github.com/PaulGeorge123" target="_blank" title="Github"><i class="fab fa-github"></i></a></div></div><div class="sticky_layout"><div class="card-widget" id="card-toc"><div class="item-headline"><i class="fas fa-stream"></i><span>目录</span><span class="toc-percentage"></span></div><div class="toc-content is-expand"><ol class="toc"><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#%E5%86%99%E5%9C%A8%E5%89%8D%E9%9D%A2"><span class="toc-number">1.</span> <span class="toc-text">写在前面</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#HashMap%E7%89%B9%E7%82%B9"><span class="toc-number">2.</span> <span class="toc-text">HashMap特点</span></a></li><li class="toc-item toc-level-3"><a class="toc-link" href="#HashMap%E7%9A%84%E6%89%A9%E5%AE%B9%E5%8E%9F%E7%90%86"><span class="toc-number">3.</span> <span class="toc-text">HashMap的扩容原理</span></a><ol class="toc-child"><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#1-Put%E6%96%B9%E6%B3%95%E7%9A%84%E5%8E%9F%E7%90%86"><span class="toc-number">3.1.</span> <span class="toc-text">1.Put方法的原理</span></a></li><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#2-Get%E6%96%B9%E6%B3%95%E7%9A%84%E5%8E%9F%E7%90%86"><span class="toc-number">3.2.</span> <span class="toc-text">2.Get方法的原理</span></a></li><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#HashMap-%E5%B0%BE%E6%8F%92%E6%B3%95"><span class="toc-number">3.3.</span> <span class="toc-text">HashMap 尾插法</span></a></li><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#%E8%A7%A3%E5%86%B3%E5%93%88%E5%B8%8C%E5%86%B2%E7%AA%81%E7%9A%84%E4%B8%89%E7%A7%8D%E6%96%B9%E6%B3%95"><span class="toc-number">3.4.</span> <span class="toc-text">解决哈希冲突的三种方法</span></a></li><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#HashMap-%E4%B8%BA%E4%BB%80%E4%B9%88%E6%89%A9%E5%AE%B9%E4%B8%BA2%E7%9A%84%E6%95%B4%E6%95%B0%E6%AC%A1%E5%B9%82"><span class="toc-number">3.5.</span> <span class="toc-text">HashMap 为什么扩容为2的整数次幂</span></a><ol class="toc-child"><li class="toc-item toc-level-5"><a class="toc-link" href="#%E4%BA%8C%E8%BF%9B%E5%88%B6%E7%AE%97%E6%B3%95"><span class="toc-number">3.5.1.</span> <span class="toc-text">二进制算法</span></a></li><li class="toc-item toc-level-5"><a class="toc-link" href="#%E5%9B%9E%E5%88%B0%E9%97%AE%E9%A2%98"><span class="toc-number">3.5.2.</span> <span class="toc-text">回到问题</span></a></li><li class="toc-item toc-level-5"><a class="toc-link" href="#%E4%B8%BA%E4%BB%80%E4%B9%88%E5%8F%AF%E4%BB%A5%E5%8A%A0%E5%BF%AB%E8%AE%A1%E7%AE%97%EF%BC%9F"><span class="toc-number">3.5.3.</span> <span class="toc-text">为什么可以加快计算？</span></a></li><li class="toc-item toc-level-5"><a class="toc-link" href="#%E4%B8%BA%E4%BB%80%E4%B9%88%E5%8F%AF%E4%BB%A5%E5%87%8F%E5%B0%91%E5%86%B2%E7%AA%81%EF%BC%9F"><span class="toc-number">3.5.4.</span> <span class="toc-text">为什么可以减少冲突？</span></a></li></ol></li><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#%E6%80%BB%E7%BB%93"><span class="toc-number">3.6.</span> <span class="toc-text">总结</span></a></li><li class="toc-item toc-level-4"><a class="toc-link" href="#%E6%8F%90%E9%97%AE"><span class="toc-number">3.7.</span> <span class="toc-text">提问</span></a></li></ol></li></ol></div></div><div class="card-widget card-recent-post"><div class="item-headline"><i class="fas fa-history"></i><span>最新文章</span></div><div class="aside-list"><div class="aside-list-item no-cover"><div class="content"><a class="title" href="/posts/47231/" title="POI读取Excel问题">POI读取Excel问题</a><time datetime="2023-04-11T01:00:00.000Z" title="发表于 2023-04-11 09:00:00">2023-04-11</time></div></div><div class="aside-list-item no-cover"><div class="content"><a class="title" href="/posts/8422/" title="Excel大文件的上传">Excel大文件的上传</a><time datetime="2023-04-10T01:00:00.000Z" title="发表于 2023-04-10 09:00:00">2023-04-10</time></div></div><div class="aside-list-item no-cover"><div class="content"><a class="title" href="/posts/55119/" title="每日一面--Files工具类">每日一面--Files工具类</a><time datetime="2023-01-01T01:00:00.000Z" title="发表于 2023-01-01 09:00:00">2023-01-01</time></div></div><div class="aside-list-item no-cover"><div class="content"><a class="title" href="/posts/34600/" title="面试一下--JUC入门">面试一下--JUC入门</a><time datetime="2022-09-10T01:00:00.000Z" title="发表于 2022-09-10 09:00:00">2022-09-10</time></div></div><div class="aside-list-item no-cover"><div class="content"><a class="title" href="/posts/16284/" title="每日一面--字符流和字节流">每日一面--字符流和字节流</a><time datetime="2022-07-01T01:00:00.000Z" title="发表于 2022-07-01 09:00:00">2022-07-01</time></div></div></div></div></div></div></main><footer id="footer" style="background-image: url('https://gcore.jsdelivr.net/gh/PaulGeorge123/cloudimg@img/mig2023/background05.jpg')"><div id="footer-wrap"><div class="copyright">&copy;2020 - 2023 By PaulGeorge</div></div></footer></div><div id="rightside"><div id="rightside-config-hide"><button id="readmode" type="button" title="阅读模式"><i class="fas fa-book-open"></i></button><button id="darkmode" type="button" title="浅色和深色模式转换"><i class="fas fa-adjust"></i></button><button id="hide-aside-btn" type="button" title="单栏和双栏切换"><i class="fas fa-arrows-alt-h"></i></button></div><div id="rightside-config-show"><button id="rightside_config" type="button" title="设置"><i class="fas fa-cog fa-spin"></i></button><button class="close" id="mobile-toc-button" type="button" title="目录"><i class="fas fa-list-ul"></i></button><button id="go-up" type="button" title="回到顶部"><span class="scroll-percent"></span><i class="fas fa-arrow-up"></i></button></div></div><div><script src="/js/utils.js"></script><script src="/js/main.js"></script><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/@fancyapps/ui/dist/fancybox.umd.min.js"></script><script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/node-snackbar/dist/snackbar.min.js"></script><div class="js-pjax"></div><script async data-pjax src="//busuanzi.ibruce.info/busuanzi/2.3/busuanzi.pure.mini.js"></script></div><div id="local-search"><div class="search-dialog"><nav class="search-nav"><span class="search-dialog-title">搜索</span><span id="loading-status"></span><button class="search-close-button"><i class="fas fa-times"></i></button></nav><div class="is-center" id="loading-database"><i class="fas fa-spinner fa-pulse"></i><span>  数据库加载中</span></div><div class="search-wrap"><div id="local-search-input"><div class="local-search-box"><input class="local-search-box--input" placeholder="搜索文章" type="text"/></div></div><hr/><div id="local-search-results"></div></div></div><div id="search-mask"></div><script src="/js/search/local-search.js"></script></div></body></html>